Abstract
Due to the unique combination of low density and their excellent properties-profile at elevated temperatures, intermetallic γ-titanium aluminide based alloys are a promising structural material for applications in aviation and the automotive industry. Additive manufacturing of a TiAl alloy of nominal composition Ti-48Al-2Cr-2Nb (in at. %), using electron beam melting, resulted in a banded and anisotropic microstructure. In this work, the present microstructure was examined by means of visible light and scanning electron microscopy with regard to morphology and phase distribution. Furthermore, a three-dimensional representation of the microstructure was generated based on differently oriented metallographic specimens. Phase analysis was performed using high-energy X-ray diffraction in order to quantitatively determine present phase fractions and to relate them to findings from microstructural analysis.
Kurzfassung
Intermetallische γ-basierte Titanaluminid-Legierungen stellen aufgrund der einzigartigen Kombination von geringer Dichte und ausgezeichnetem Eigenschaftsprofil bei erhöhten Temperaturen einen vielversprechenden Konstruktionswerkstoff für die Anwendung im Automobilsektor und der Luftfahrt dar. Während der additiven Fertigung einer TiAl Legierung mit der Zusammensetzung Ti-48Al-2Cr-2Nb (in at. %) mittels Elektronenstrahlschmelzen entsteht im Werkstoff eine zeilige und anisotrope Mikrostruktur. Das vorliegende Gefüge wurde im Zuge dieser Arbeit mit Hilfe von Licht- und Rasterelektronenmikroskopie hinsichtlich Morphologie und Phasenverteilung untersucht und durch unterschiedlich orientierte Anschliffe dreidimensional dargestellt. Ergänzend dazu wurde eine Phasenanalyse mit hochenergetischer Röntgenstrahlung durchgeführt, um vorkommende Phasenanteile quantitativ zu bestimmen und mit den Erkenntnissen der Mikrostrukturanalyse in Beziehung zu setzen.
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